• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제4권1호
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• pp.21-23
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• 2017

Purpose In this paper, we proposed alternate neighborhood system and reverse spread-direction approach for accurate and fast cellular automata-based image segmentation method. Materials and Methods On the basis of a simple but effective interactive image segmentation technique based on a cellular automaton, we propose an efficient algorithm by using Moore and designed neighborhood system alternately and reversing the direction of the reference pixels for spreading out to the surrounding pixels. Results In our experiments, the GrabCut database were used for evaluation. According to our experimental results, the proposed method allows cellular automata-based image segmentation method to faster while maintaining the segmentation quality. Conclusion Our results proved that proposed method improved accuracy and reduced computation time, and also could be applied to a large range of applications.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.149-155
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• 2011

본 논문에서는 여객선의 비상 상황에서의 승객 탈출 시 승객의 집단 행동을 고려한 cellular automata 모델을 제안하였다. 승객이 이동 가능한 영역을 규칙적인 격자 형태의 cell들로 표현하고, 한 명의 승객이 일반적으로 차지하는 공간의 크기를 cell 의 크기로 정의한다. 각 cell은 이웃 cell들의 상태를 고려하여 정해진 규칙에 따라 승객이 이동함으로써 매 단위 시간마다 cell의 상태가 업데이트 된다. 규칙은 탈출구로의 이동 규칙과 집단 행동 규칙의 두 가지로 구성되어 있다. 첫째, 탈출구로의 이동 규칙을 정의하기 위해 각 cell에는 탈출구로의 최단 거리가 저장되어 있고, 인접한 8개의 이웃 cell에 저장된 거리 값들을 비교하여 거리 값이 작아지는 방향으로 승객이 이동한다. 둘째, 집단 행동 규칙은 응집(cohesion), 분리(separation), 정렬(alignment) 행동 규칙으로 구성되어 있다. 이러한 승객의 집단 행동을 규칙화 한 cellular automata 모델을 사용하여 International Maritime Organization, Maritime Safety Committee / Circulation 1238(IMO MSC/Circ. 1238) 기반의 여객선 승객 탈출 분석을 수행하여 승객의 이동 경로 및 탈출 시간을 계산하였다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2002년도 제1회 정기총회 및 학술대회
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• pp.181-184
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• 2002

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권2호
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• pp.64-68
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• 2017

The interactions between corrosion pits on stainless steel under loading conditions are studied by using a cellular automata model coupled with finite element method at a mesoscopic scale. The cellular automata model focuses on a metal/film/electrolyte system, including anodic dissolution, passivation, diffusion of hydrogen ions and salt film hydrolysis. The Chopard block algorithm is used to improve the diffusion simulation efficiency. The finite element method is used to calculate the stress concentration on the pit surface during pit growth, and the effect of local stress and strain on anodic current is obtained by using the Gutman model, which is used as the boundary conditions of the cellular automata model. The transient current characteristics of the interactions between corrosion pits under different simulation factors including the breakdown of the passive film at the pit mouth and the diffusion of hydrogen ions are analyzed. The analysis of the pit stability product shows that the simulation results are close to the experimental conclusions.

• 한국시스템다이내믹스학회:학술대회논문집
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• 한국시스템다이내믹스학회 1999년도 창립학술대회발표논문집
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• pp.133-157
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• 1999

시스템 다이나믹스는 전통적인 단선론적 인과론을 극복하고 시스템의 동태적 특성을 파악하는데 상당한 공헌을 하였다. 그러나 이러한 시스템의 특성을 방정식에 의존하는 시뮬레이션 기법(Equation-Based Simulation:EBS)을 이용하여 분석하는 경우 방정식으로 묘사하기 어려운 복잡적응시스템(Complex Adaptive System)에서는 한계를 갖고 있다. 따라서 시스템의 동태적 특성을 좀더 정확히 파악을 하기 위해서는 시스템을 구성하는 개체(agent)들의 행동이 시스템 전체에 미치는 영향들을 모형화 함으로써 파악하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 본 연구는 이러한 개체지향 시뮬레이션(Agent-eased Simulation: ABS)의 기법을 복잡성과학의 패러다임을 소개함으로써 그 중요성을 설명하고자 한다. 특히 카오스 이론으로부터 복잡성과학으로의 발전 과정을 개념을 중심으로 논의함으로서 복잡적응시스템의 이해를 돕고자 한다. 또한 ABS가 실제로 전통적인 EBS가 묘사하는 생태계 시스템의 변화를 잘 묘사할 수 있다는 사실을 보여주기 위하여 3개체가 있는 Lotka-Voltera 모형을 Cellular Automata 라는 ABS에 기반 한 시뮬레이션 기법을 활용하여 그 사용가능성을 제시하고자 한다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.3-9
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• 2005

The recent notion of Network Centric Warfare (NCW) emphasizes the ability to distribute right information at the right time to maximize the combat effectiveness. Accordingly, in the modern combat system the importance of non-physical element, such as communication system is increasing. However, an NCW-support communication network system is expensive. Therefore, it is essential to develop a proper combat system evaluation method to establish an efficient NCW-support combat system. Traditionally, combat system effectiveness is measured in terms of physical elements such as men and fire power. Obviously, such method is hardly applicable to a modern combat system To overcome this difficulty, we propose an evaluation model based on CA (Cellular Automata) simulation. A set of preliminary combat simulations show that CA simulation may be promising in evaluating non-physical element of a modem combat system.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제23권1호
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• pp.29-42
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• 2006

This paper describes the design scheme of the three-dimensional structures based on the concept of the cellular automata simulation. The cellular automata simulation is performed according to the local rule. In this paper, the local rule is derived in the mathematical formulation from the optimization problem. The cell density is taken as the design variable. Two objective functions are defined for reducing the total weight of the structure and obtaining the fully stressed structure. The constraint condition is defined for defining the local rule. The penalty function is defined from the objective functions and the constraint condition. Minimization of the penalty function with respect to the design parameter leads to the local rule. The derived rule is applied to the design of the three-dimensional structure first. The final structure can be obtained successfully. However, the computational cost is expensive. So, in order to reduce the computational cost, the material parameters $c_1$ and $c_2$ and the value of the cell rejection criterion (CRC) are changed. The results show that the computational cost depends on the parameters and the CRC value.

• 암석학회지
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• 제26권1호
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• pp.93-98
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• 2017

본 논문에서는 화산 분화 시 분출되는 용암류의 피복 범위와 용암류의 두께를 모의하기 위한 용암류 시뮬레이션 프로그램을 구현한다. 지도 정보를 DEM과 같이 일정한 면적마다 관측된 값을 가진 '셀'로 나타내고 셀룰러 오토마타 모델을 적용한 용암류 모의 알고리즘을 수행하여 용암류의 흐름에 대해서 모의한다. 용암류의 정량적인 데이터를 얻기 위해 용암류의 유체 특성을 빙햄 소성유체(Bingham plastic fluid)로 정의하고, 유도된 식을 셀룰러 오토마타의 규칙에 사용한다. 프로그램에 대한 검증을 위해 USGS에서 제공하는 30m 해상도 DEM을 이용하였으며, Hawaii의 푸우오오 분화구(Pu'u'O'o crater) 지역에서 2016년 5월 24일에 발생한 용암류에 대해 실제로 용암류가 흐른 흔적과 시뮬레이션의 모의 결과를 비교하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.198-204
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• 2003

The bone fracture healing is simulated by using one of the complex system rules, named cellular automata method. It is assumed that each cell has property of Bone, Cartilage or Fibrous connective tissue. Nine local rules are adopted to change the property of each cell against the mechanical stimulus, which consists of the strain energy density, and the existence of bone in the surroundings. Two dimensional sheep metatarsal model is considered and the bone fracture healing is simulated. The simulation results agree well with those obtained by using fuzzy logic model and experimental data. The cellular automata method found to be one of the simulation methods to express the bone fracture healing. The cellular automata method is expected to be effective in representing biological phenomenon.

• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.787-798
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• 2021

This paper applies learning automata to improve the performance of a Q-learning based random access channel (QL-RACH) scheme in a cellular machine-to-machine (M2M) communication system. A prioritized learning automata QL-RACH (PLA-QL-RACH) access scheme is proposed. The scheme employs a prioritized learning automata technique to improve the throughput performance by minimizing the level of interaction and collision of M2M devices with human-to-human devices sharing the RACH of a cellular system. In addition, this scheme eliminates the excessive punishment suffered by the M2M devices by controlling the administration of a penalty. Simulation results show that the proposed PLA-QL-RACH scheme improves the RACH throughput by approximately 82% and reduces access delay by 79% with faster learning convergence when compared with QL-RACH.